JPH0611393A - 瓶色の識別装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 飲料用ビン等をリサイクルするために、各色
を正確に判別できる瓶色の識別装置を提供することを目
的とする。 【構成】 瓶１を撮像する撮像手段３ｂと、その撮像手
段３ｂにより撮像された瓶１のカラー画像に対して、モ
ノトーン画像に変換して第一設定値で二値化処理した後
に瓶影の有無を判別する第一判別手段３０と、ＲＧＢの
各成分毎に、成分毎に設定された所定の色強調処理を施
して、成分毎に設定された第二設定値で二値化処理した
後に瓶影の有無を判別する第二判別手段３１とから構成
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複数の種類の廃棄物の
混入した瓶等の不燃廃棄物を、リサイクルするために白
（透明）、茶、青、緑といった各色毎に選別回収する選
別回収装置に用いられる瓶色の識別装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、資源の有効利用の観点から、産業
廃棄物等のリサイクルの重要性が指摘されている。特に
瓶は、これら複数の色の瓶が混在すると再利用の用途毎
が制限さるので、色毎に選別回収することが望まれてお
り、多くの瓶を人手を介して色毎に選別していた。しか
し、人手には限りがあり、大なる疲労を伴う作業を長時
間続けることは、誤選別を招き、安全上も好ましくな
い。そこで、瓶の色を判別するためにカラーセンサを用
いて色識別手段を構成した自動選別装置が提案されてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】瓶の色は、含有元素の
種類や量により微妙に異なるもので、一口に白、茶、
青、緑といっても、その範囲は定かでない。例えば、緑
はクロム等、青はコバルトや銅、茶は鉄やマンガンやニ
ッケル等の混入したものである。しかし、カラーセンサ
は、Ｒ（赤）Ｇ（緑）Ｂ（青）の各波長に対する感度を
異ならせた複数の光検出センサの出力を対数アンプによ
り比較出力するものであるので、複数の波長成分を含む
瓶等では、微妙に異なる色を一意に判別することが困難
であるという欠点があった。つまり、識別すべき異なる
集団に各別に帰属させることができずに、複数の集団に
属するように判別されてしまうのである。例えば、濃い
緑の瓶であれば、緑と識別されるのみならず茶とも識別
されることになるのである。本発明の目的は上述した従
来欠点を解消する点にある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
本発明による瓶色の識別装置の特徴構成は、瓶を撮像す
る撮像手段と、その撮像手段により撮像された瓶のカラ
ー画像に対して、モノトーン画像に変換して第一設定値
で二値化処理した後に瓶影の有無を判別する第一判別手
段と、ＲＧＢの各色成分毎に設定された所定の色強調処
理を施して、色成分毎に設定された第二設定値で二値化
処理した後に瓶影の有無を判別する第二判別手段とから
構成してある点にある。

【０００５】

【作用】撮像手段により撮像された瓶のカラー画像に対
して、第一判別手段によりモノトーン画像に変換して第
一設定値で二値化処理を行うと、比較的明るいデータ値
を示す白色の瓶影と、暗いデータ値を示すその他の色の
瓶影との分離が可能となり、二値化処理後のデータに瓶
影が確認されなければそれが白色の瓶であり、瓶影が確
認されればそれが白色の瓶以外の色の瓶であることが識
別できる。さらに、第二判別手段により、カラー画像を
成分毎に色強調処理を施し、第二設定値で二値化処理す
れば、強調成分を多く含む瓶の色と他の瓶の色とを分離
することができ、この処理を分離すべき色数だけ、或い
は分離すべき色数から１引いた色数だけ行えば、各色毎
に瓶の色を識別できるのである。

【０００６】

【発明の効果】本発明によれば、多量の瓶廃棄物を、人
手を介さずに、白、茶、青、緑といった各色毎に確実に
識別できる瓶色の識別装置を提供できるので、極めて効
率的にガラス資源のリサイクルを行うことができるよう
になった。

【０００７】

【実施例】以下に実施例を説明する。瓶選別回収装置
は、図１及び図２に示すように、瓶１の上下姿勢を一定
方向に揃えて搬送する搬送手段２と、前記搬送手段２で
搬送される瓶１からの反射光を検出してその色を識別す
る色識別装置３とを設けて、前記色識別装置３を、一定
方向に揃えられた前記瓶１の底部１ｂからの反射光を検
出するように、前記搬送手段２の両側に配置するととも
に、その下流側に瓶１を色毎に回収する選別回収手段４
を設けて構成してある。

【０００８】詳述すると、前記搬送手段２は、上面に断
面視が逆三角型の凹部を瓶保持部２ｂとして形成したベ
ルト式搬送機構２ａで構成してあり、瓶１をその上下姿
勢が水平に、且つ、搬送方向と直角姿勢になるように各
保持部２ｂに各別に保持して搬送する。

【０００９】前記色判別装置３は、瓶１に白色光を照射
する光源３ａと、瓶１からの反射光により瓶影を撮像す
るＣＣＤカメラでなる撮像手段３ｂを、遮蔽板３ｃを挟
んで並置して、その撮像手段３ｂにより撮像された画像
に各種の変換処理を施す画像処理手段３ｄを設けて構成
してある。前記画像処理手段３ｄは、前記撮像手段３ｂ
により撮像された瓶１のカラー画像をモノトーン画像に
変換して第一設定値で二値化処理した後に瓶影の有無を
判別する第一判別手段３０と、ＲＧＢの各色成分毎に設
定された所定の色強調処理を各色成分毎に施して、成分
毎に設定された第二設定値で二値化処理した後に瓶影の
有無を判別する第二判別手段３１とで構成してある。

【００１０】前記色判別装置３は、搬送される瓶１の口
部１ａ又は底部１ｂを臨む位置であって、前記搬送手段
２の両側に搬送方向に沿って位置を異ならせて一台ずつ
取り付けてあり、各色判別装置３の正面には前記搬送手
段２を挟んで白色の反射板３ｅを設けてある。そして、
瓶１の底部１ｂを検出することで、底部１ｂを臨む側に
取り付けられた色判別手段３が選択的に作動するように
構成してある。

【００１１】図３に示すように、前記第一判別手段３０
は、前記撮像手段３ｂからの出力データである画素毎に
ＲＧＢ各８ビットのデジタル値で表されたカラー画像デ
ータを格納する記憶部３０ａと、そのカラー画像データ
を画素毎に輝度信号に変換して、０から２５５段階の明
度で表されたモノトーン画像を第一設定値２００を閾値
として二値化する第一演算部３０ｂと、二値化された画
像に何らかの瓶影が存在するか否かを判別する第一判別
部３０ｃとで構成してある。つまり、白色の瓶影を示す
データ及び背景の白色の反射板３ｅを示すデータが第一
設定値２００より大であり、他の瓶色のデータが第一設
定値２００以下である点に着目するものである。

【００１２】前記第二判別手段３１は、前記記憶部３０
ａに格納されたカラー画像データに対して、ＲＧＢの各
色成分毎に設定された所定の色強調処理 ｎ×Ｃ１−（Ｃ２＋Ｃ３） （但し、ｎは正数、Ｃ１からＣ３はＲＧＢのいずれかの
色に対応する画像データで、例えば、赤ＲがＣ１、緑Ｇ
がＣ２、青ＢがＣ３とすれば、赤Ｒを強調するのに、Ｃ
１をｎ倍したものからＣ２とＣ３の加算値を引くことで
定まる値をその画素のデータとする。）を各色成分毎に
施して、成分毎に設定された第二設定値（各色成分毎に
定まる）で二値化処理する第二演算部３１ｂと、二値化
された画像に何らかの瓶影が存在するか否かを判別する
第二判別部３０ｃとで構成してある。つまり、前記第二
判別手段３１は、二値化処理した画像に瓶影の存在が確
認されるとその強調処理した色の瓶であり、瓶影の存在
が確認されなければその強調処理した色の瓶ではないと
判別するもので、表１に示すように、ＲＧＢに対してそ
れぞれ上述の処理を施す。

【００１３】

【表１】

【００１４】前記選別回収手段４は、前記搬送手段２の
下流側に搬送方向に沿って各色毎の瓶回収容器４ａを配
置するとともに、前記搬送手段２を挟んで前記瓶回収容
器４ａとは反対側に、保持部２ｂに保持された瓶１をそ
の瓶回収容器４ａに収容する押し込み手段４ｂを配置し
て構成してあり、前記押し込み手段４ｂを、前記色識別
装置３による識別結果に基づき選択的に作動させるよう
に構成してある。つまり、前記搬送手段２は、前記色判
別手段３により判別される位置まで前記瓶１を搬送し、
前記色判別手段３によりその瓶１の色を識別して、その
下流で先に識別された瓶１を該当する色の瓶回収容器４
ａに収容するべく押し込み手段４ｂを作動させる間は停
止するというように瓶１を断続して搬送する。

【００１５】以下に別実施例を説明する。第一演算部や
第二演算部に、二値化処理した後に白色の反射板３ｅと
瓶影との境界でのノイズを除去するために収縮、膨張処
理を適宜繰り返すように構成してもよい。例えば、本実
施例では８連続性収縮処理を２回繰り返した後に８連続
性膨張処理を２回繰り返すと効果がある。又、第一演算
部や第二演算部における画像処理は、一画素毎に行うも
のの他に数画素まとめて一ブロックとして取り扱うよう
に構成することで、処理速度を向上させることができ
る。

【００１６】先の実施例では、表１に示すような演算式
及び二値化処理を行うものを説明したが、これらの値に
限定するものではなく、瓶によってはこれらで識別でき
ない場合も想定して、色強調処理の係数ｎの値や二値化
のための閾値を自動的に変化させるように構成してもよ
い。つまり、一回目にいずれの色とも識別できない場合
に、色強調処理の係数ｎを適宜加減して再度判別するの
である。例えば、ＲＧＢのうち二値化後の瓶影が一番薄
くなる色成分の係数を高くする等である。これらの係数
値は、過去のデータをもとに所謂学習機能を持たせて自
動設定するものであってもよい。

【００１７】色判別装置３により、瓶１の底部１ｂを調
べるように説明したが、瓶１の口部１ａやその他の箇所
を調べるように構成してもよい。但し、この場合には、
瓶１に栓がなされていないことや、その他の箇所にラベ
ル等が貼られていないことが必須条件となる。さらに、
先の実施例では、瓶１の反射光を用いて色判別を行うも
のを説明したが、瓶１の透過光を用いて色判別を行うも
のであってもよい。

【００１８】先の実施例では、色判別装置３を、一定方
向に揃えられた瓶１の底部１ｂからの反射光を検出する
ように、前記搬送手段２の両側に瓶１を臨む位置に設け
たものを説明したが、色判別手段３の設置位置はこれに
限定するものではなく、反射ミラーやレンズ等の光学系
を用いて任意の位置に設置できることはいうまでもな
い。

【００１９】先の実施例ではカラーの画像処理をＣＣＤ
カメラで撮像された各画素に対応して、デジタル数値処
理するものを説明したが、他に、ＲＧＢの各フィルタを
通して得る瓶の一点の光量を検出するセンサと、そのセ
ンサの出力信号を上述の方法により、アナログ信号処理
を施して色を特定する信号処理手段とで構成することも
できる。

【００２０】尚、特許請求の範囲の項に図面との対象を
便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】瓶の選別回収装置の全体構成図

【図２】要部の断面図

【図３】要部の構成図

【符号の説明】

１ 瓶 ３ｂ 撮像手段 ３０ 第一判別手段 ３１ 第二判別手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 北野 紳一 神奈川県川崎市高津区坂戸100―１ かな がわサイエンスパーク（ＫＳＰ）Ｂ棟11Ｆ 1113 株式会社クボタ電子技術センター内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 瓶（１）を撮像する撮像手段（３ｂ）
   と、その撮像手段（３ｂ）により撮像された瓶（１）の
   カラー画像に対して、 モノトーン画像に変換して第一設定値で二値化処理した
   後に瓶影の有無を判別する第一判別手段（３０）と、 Ｒ（赤）Ｇ（緑）Ｂ（青）の各色成分毎に設定された所
   定の色強調処理を施して、色成分毎に設定された第二設
   定値で二値化処理した後に瓶影の有無を判別する第二判
   別手段（３１）とから構成してある瓶色の識別装置。
2. 【請求項２】 瓶（１）を撮像する撮像手段（３ｂ）
   と、その撮像手段（３ｂ）により撮像された瓶（１）の
   カラー画像に対して、 Ｒ（赤）Ｇ（緑）Ｂ（青）の各色成分毎に設定された所
   定の色強調処理を施して、色成分毎に設定された設定値
   で二値化処理した後に瓶影の有無を判別する判別手段
   （３１）とから構成してある瓶色の識別装置。